Раздаточная коробка — Как это работает?
Раздаточная коробка является неотъемлемым атрибутом автомобиля, оборудованного системой полного привода. Раздаточная коробка имеет следующее предназначение:
• распределяет крутящий момент по осям автомобиля;
• увеличивает крутящий момент при движении по плохим дорогам и бездорожью.
Конструкция раздаточной коробки различается в зависимости от вида системы полного привода.
Вместе с тем, можно выделить следующее общее устройство раздаточной коробки:
• ведущий вал;
• межосевой дифференциал;
• механизм блокировки межосевого дифференциала;
• вал привода задней оси;
• цепная (зубчатая) передача;
• понижающая передача;
• вал привода передней оси.
Схема раздаточной коробки (без понижающей передачи)
Ведущий вал передает крутящий момент от коробки передач к раздаточной коробке.
Межосевой дифференциал предназначен для распределения крутящего момента между осями и позволяет им вращаться с разными угловыми скоростями. Межосевой дифференциал может быть симметричным и несимметричным. Симметричный дифференциал распределяет крутящий момент между осями поровну, несимметричный – в определенном соотношении. В раздаточных коробках, используемых в системах полного привода подключаемого автоматически и полного привода подключаемого вручную межосевой дифференциал, как правило, не применяется.
Для полной реализации полноприводных возможностей предусматривается блокировка межосевого дифференциала. Под блокировкой межосевого дифференциала понимается полное или частичное выключение дифференциала, обеспечивающее жесткое соединение передней и задней осей между собой. Блокировка может осуществляться автоматически или вручную.
Современными механизмами автоматической блокировки межосевого дифференциала является:
• вискомуфта;
• самоблокирующийся дифференциал Torsen;
• многодисковая фрикционная муфта.
Вязкостная муфта (вискомуфта) является наиболее простым и недорогим устройством автоматической блокировки дифференциала. Работа муфты основана на возникновении блокирующего момента при разности угловых скоростей осей. Конструктивно муфта состоит из набора перфорированных дисков, половина из которых соединена со ступицей, другая – с корпусом муфты. Диски помещены в силиконовую жидкость. При проскальзывании одной из осей увеличивается частота вращения определенных дисков, силиконовая жидкость становиться более вязкой (густеет) и муфта блокируется – образуется связь ступицы с корпусом муфты. К недостаткам вискомуфты можно отнести срабатывание с запаздыванием, неполная блокировка межосевого дифференциала, перегрев при длительном использовании, несовместимость с системой ABS.
Схема вязкостной муфты
Самоблокирующийся дифференциал Torsen представляет собой конструкцию, состоящую из червячных шестерен: ведущих (сателлиты) и ведомых (солнечные шестерни приводов осей).
Блокировка в дифференциале происходит за счет сил трения в червячной передаче. При движении по твердому покрытию устройство работает как обычный межосевой дифференциал и распределяет крутящий момент по осям в равных отношениях. При проскальзывании одной из осей крутящий момент перебрасывается на ось с лучшими сцепными свойствами, при этом соотношение крутящих моментов может достигать 20:80. Ввиду ограничений по прочности конструкции дифференциал Torsen не применяется на внедорожных автомобилях.
Схема дифференциала Torsen
Многодисковая фрикционная муфта представляет собой набор фрикционных дисков с контролируемой степенью сжатия (блокировки). Муфта обеспечивает распределение крутящего момента между осями в зависимости от дорожных условий. В нормальных условиях крутящий момент распределяется по осям в равных отношениях. При проскальзывании одной из осей фрикционные диски сжимаются, чем достигается частичная или полная блокировка межосевого дифференциала. Крутящий момент перераспределяется на ось, имеющую лучшее сцепление с дорогой.
Ручная (принудительная) блокировка дифференциала производится водителем с помощью механического, пневматического, электрического или гидравлического привода. На некоторых конструкциях предусмотрены функции как автоматической, так и ручной блокировки межосевого дифференциала.
Цепная передача обеспечивает передачу крутящего момента на переднюю ось. Она включает ведущее и ведомое зубчатые колеса и приводную цепь. Вместо цепной передачи в раздаточной коробке может использоваться цилиндрическая зубчатая передача. Раздаточная коробка в системе автоматически подключаемого полного привода представляет собой, как правило, конический редуктор.
Понижающая передача служит для увеличения крутящего момента при движении по плохим дорогам и бездорожью.
Она присутствует в отдельных конструкциях раздаточных коробок внедорожных автомобилей. На современных автомобилях понижающая передача выполнена в виде планетарного редуктора.
В раздаточной коробке, устанавливаемой на автомобили с системой полного привода подключаемого вручную, предусмотрена возможность подключения переднего моста (в данном контексте мост и ось синонимы) в раздаточной коробке. Отдельные конструкции раздаточных коробок системы постоянного полного привода имеют функцию отключения передней оси.
Режимы работы раздаточной коробки определяются ее конструкцией. В совокупности раздаточная коробка может иметь следующие режимы работы:
• включен задний мост;
• включены оба моста;
• включены оба моста при блокировке межосевого дифференциала;
• включены оба моста на понижающей передаче при блокировке дифференциала;
• включены оба моста при автоматической блокировке дифференциала.
Переключение режимов осуществляется с помощью рычага управления, копок на панели приборов или поворотного переключателя.
Ремонт раздаточной коробки — Статьи
Ремонт раздаточной коробки – рано или поздно владельцы транспортных средств и любители бездорожья непременно столкнутся с ним. Использование автомобиля для езды по ухабистой местности, наполненной многочисленными препятствиями, связано с использованием особенностей полного привода, а именно системы, способной распределять мощность и скорость средства передвижения по двум осям (следовательно, передавать движение всем 4-м колесам). Авто, которые оснащаются подобным механизмом приводом на все свои колеса, оборудованы системой полного или подключаемого привода. Как раз для того, чтобы обеспечивать оптимальную передачу требуемой угловой скорости непосредственно на все колеса, в транспортных средствах – внедорожниках, устанавливается раздаточная коробка. Как раз об этом агрегате и можно узнать, если проанализировать информацию, размещенную несколько ниже в тексте.
Что такое раздаточная коробка, какие функции она выполняет
Представляет собой раздаточная коробка своеобразный механизм, посредством которого распределяется крутящий момент на приводные механизмы.
Непосредственно распределяет текущий момент между двумя мостами, что гарантирует транспортному средству наилучшую проходимость и позволит максимально использовать весь потенциал двигателя. Параллельно с этим локализуется такая проблема, как возникновение циркуляции мощности, которая может возникнуть в связи с отсутствием раздаточного механизма и наличием подобного рода нагрузок.
Обеспечивается максимальное увеличение показателя крутящего момента, непосредственно на ведущих колесах, что реализуется с помощью механизма понижающей передачи, помогая тем самым водителям преодолевать достаточно серьезные препятствия, возникающие в процессе следования по пресеченной местности.
Характерные неисправности
К ряду неисправностей, которыми можно охарактеризовать раздаточную коробку средства передвижения, стоит отметить следующее:
Возникновение задержек при последующем включении переднего места, его внезапное отключение. Ситуация характерная для самых первых модификаций, когда в систему включался демультипликатор. Многие владельцы данного средства передвижения проводят ему модернизацию, в результате чего появляется возможность отключать от работы переднюю ось.
При больших нагрузках возникает и существенный, постоянный перегрев, возможной причиной которого станет сравнительно малый уровень масла в системе, его необходимо довести до требуемого состояния.
Продиагностировав систему и установив, что проблема кроется в раздаточной коробке, необходимо приступить к ее демонтажу, если речь идет о ремонте транспортного средства серии «Нива», никакой проблемы в этом процессе не возникнет.
Процедуру сможет выполнить любой владелец средства передвижения, у которого в наличии будет весь необходимый для этого инструмент. Сложность конструкции агрегатов сводится к тому, что раздаточный агрегат не крепится непосредственно на самой коробке передач (чем гордятся многие производители автомобилей данного класса), они соединяются при помощи специально оснащенных промежуточных валов.
Выполняется процесс демонтажа следующим образом:
Транспортное средство загоняется на специально оборудованную смотровую яму, на которой и будут выполняться все последующие работы.
Рычаги в салоне автомобиля должны быть установлены в нейтральном положении, что поможет исключить возникновение аварийной ситуации.
Демонтируется пластиковый кожух, установленный на туннеле, после чего удаляются с места монтажа все использованные в то области рукоятки и чехлы.
Откручивается люк, открывающий непосредственный доступ к раздаточному механизму системы, осуществляется демонтаж датчика спидометра, а уже после него отсоединяется и комплект карданных валов.
Остается открутить лишь несколько креплений самой коробки к иным элементам конструкции, только после этого можно выполнить ее полное снятие.
Когда же агрегат демонтирован, можно смело приступать к его последующей разборке, выявлению поврежденной детали, замене изношенных элементов. Установка же выполняется полностью в обратном порядке, стоит только уделить внимание непосредственно центрированию раздаточного механизма с соответствующей коробкой передач, учитывая тот факт, что стык сланца вала КПП и аналогичного вала, но коробки передач выполнен корректно, после чего в установленном порядке затягиваются элементы крепления самого демультипликатора.
Подводим итоги
Анализируя ремонт полного привода автомобиля серии «Нива», стоит отметить, что конструктивно, агрегат сам по себе достаточно недорогой. Обслуживание данного механизма не займет много времени и средств, тем не менее, сама конструкция обладает достаточно высоким качеством и запасом прочности.
Если возникает необходимость в том, чтобы выполнить обслуживание и ремонт коробки передач, обязательно будет необходимо обратиться в сервис через агрегатор Uremont.
Как работает Uremont?
01
Создаете заявку
с кратким описанием работ и желаемой датой ремонта. Потратите не более 3 минут
02
Получаете предложения
от специализированных автосервисов в личном кабинете
03
Сравниваете ответы
наиболее подходящие по стоимости, отзывам, местоположению и другим параметрам
04
Подтверждаете запись
а также все условия ремонта и можно смело ехать в автосервис
Создание заявки абсолютно бесплатно и займет у вас не более 5 минут
Создать заявку
ЧТО ТАКОЕ РАЗДАТОЧНАЯ КОРОБКА BMW — xDrive
Раздаточная коробка является компонентом системы трансмиссии автомобилей 4 × 4 . Название даже говорит о том, что он делает: он передает мощность от коробки передач на обе оси.
То есть, пока у переднеприводного или заднеприводного автомобиля прямая трансмиссия, двигатель передает мощность на коробку передач, затем напрямую на колеса через кардан и дифференциал, на автомобили 4×4, 4WD или AWD, каким-то образом он должен передавать мощность на другую сторону. Это то, что делает раздаточная коробка.
Коробка передач — это еще одна передача, которая идет сразу после коробки передач. Это может быть простая раздаточная коробка или с редуктором.
В этой раздаточной коробке с кнопки блокируется трансмиссия 4×4, которая едет все время с передним приводом, так что 4×4 может работать и в условиях бездорожья. Но раздаточная коробка может быть еще более сложной, управляемой компьютером, чтобы она автоматически передавала мощность на переднюю, заднюю или обе оси.
Автомобили, оборудованные системой полного привода, по сравнению с автомобилями с одноосной тягой (передним или задним), более устойчивы при движении и имеют лучшие динамические характеристики, поскольку:
- Улучшено ускорение, поскольку при распределении на все колеса общая сила тяги выше;
- Благодаря контролю тягового усилия на каждой оси улучшается устойчивость при движении автомобиля.
По сравнению с заднеприводным автомобилем, автомобиль xDrive также имеет раздаточную коробку, продольный вал и дифференциал. Раздаточная коробка делит крутящий момент, возникающий при выходе из коробки передач, между двумя осями автомобиля.
Раздаточные коробки производятся компанией Magna Powertrain. С точки зрения передачи крутящего момента на переднюю ось существует два варианта раздаточных коробок:
- с шестернями
- с металлической цепью
Система полного привода xDrive отличается прежде всего своей простотой, эффективностью, а также очень коротким временем отклика. Кроме того, в сотрудничестве с электронной системой контроля устойчивости (DSC) система xDrive вносит решающий вклад как в активную безопасность, так и в динамические характеристики автомобиля.
Что такое xDrive?
BMW xDrive — торговая марка системы полного привода BMW X1, X3, X4, X5 и X6. Он также не является обязательным для Серии 1 (с 2012 г. по настоящее время), Серии 2 (с 2015 г. по настоящее время), Серии 3 (с 2000 г. по настоящее время), Серии 4 (с 2014 г. по настоящее время), Серии 5 (с 2005 г. по настоящее время), Серии 6 (2012 г.) -настоящее время) и серия 7 (2010-настоящее время).
Вместо постоянного разделения крутящего момента (которое было показано в предыдущих системах) xDrive обеспечивает переменное распределение крутящего момента между передней и задней осями за счет использования многодискового мокрого сцепления, расположенного в коробке передач на выходе к переднему приводу вал.
Эта конфигурация позволяет системе xDrive модулировать распределение крутящего момента между передней и задней осями, которое обычно делится в соотношении 40:60.
Если система ABS/DSC обнаруживает пробуксовку колес, xDrive может среагировать в течение десятой доли секунды, чтобы перераспределить до 100% мощности двигателя на переднюю или заднюю ось.
Мокрое сцепление приводится в действие высокоскоростным электродвигателем, преобразующим кулачковый ведущий диск. Поскольку задний приводной вал задействован на выходе трансмиссии, полная передача крутящего момента на переднюю ось может быть достигнута только в том случае, если задние колеса не имеют сцепления с дорогой и оба являются скользкими.
xDrive подключается к системам ABS и DSC. Если нестабильность колес или рулевого управления по-прежнему возникает, когда система xDrive изменяет или изменила тормозной момент, DSC отключит независимые колеса, чтобы восстановить сцепление с дорогой и улучшить курсовую устойчивость без вмешательства водителя.
Различия между передними и задними колесами в автомобилях xDrive обычно представляют собой открытую конструкцию дифференциала, основанную на применении тормозов системой DSC для передачи мощности от скользящего колеса к ведущему колесу.
В модели BMW X1 (F48) 2015 года присутствует вариант системы xDrive, основанный на переднеприводной конструкции и поперечно расположенном двигателе.
В переднеприводной версии xDrive передние колеса получают 100 % крутящего момента, когда муфта xDrive разомкнута, что обеспечивает переднее смещение вместо обычного заднего xDrive.
Компания BMW постепенно расширила доступность xDrive до своего полного диапазона, чтобы лучше конкурировать с Mercedes-Benz Audi и 4Matic quattro, последние два широко доступны в их предложениях.
Начиная с 2010-12 модельных годов, BMW Canada даже прекратила предлагать модели с задним приводом, если аналог xDrive доступен для 5-й серии 6 и 7-й серии, что является серьезным отличием от моделей 2009 года и более ранних моделей, только если BMW 528i и 535i были доступны с xDrive.
Изменения в BMW Canada удивили некоторых наблюдателей, поскольку AWD был «единственным разом, когда у Audi был единственный шанс с Mercedes со странным сочетанием, переход на AWD настолько силен, что многие роскошные модели теперь преимущественно полноприводные, хотя 650 — это во-первых, не менее удивительно, что купе будет доступно только в стиле AWD, если вы хотите модель 650, которая работает только на задних колесах, вам нужно будет выбрать версию ragtop.
Компоненты раздаточной коробки
По сравнению с автомобилем только с задним приводом, автомобиль с системой xDrive также имеет раздаточную коробку, продольный вал и дифференциал. Раздаточная коробка делит крутящий момент, возникающий при выходе из коробки передач, между двумя осями автомобиля.
Раздаточные коробки производятся компанией Magna Powertrain. С точки зрения передачи крутящего момента на передний мост существует два варианта раздаточных коробок:
- с шестернями
- с металлической цепью
Вариант с зубчатым колесом (ATC350) используется для оснащения автомобилей BMW 1–7 серий. Вариант с металлической цепью (ATC450) устанавливается на модели BMW X.
Фото: Система полного привода BMW xDrive — Коробка передач Компоненты трансмиссии
Источник: BMW
- вход коробки передач
- выход на задний мост
- выход на передний мост дисковое сцепление
- рычаг сцепления вкл/выкл
- промежуточная шестерня
- кулачок привода рычага
- масляный насос Компоненты трансмиссии
Источник: BMW- вход коробки передач
- выход на заднюю ось
- выход на переднюю ось
- электродвигатель управления сцеплением
- многодисковое сцепление
- Рычаг включения/выключения сцепления
- Металлическая цепь
- Рычаг приводного кулачка
Полный привод BMW
Это торговое название системы полного привода, используемой в спортивных кроссоверах BMW X1, X3, X5 и X6.
. Он также не является обязательным для Series 1 (с 2012 г. по настоящее время), Series 3 (с 2000 г. по настоящее время), Series 4 (с 2014 г.), Series 5 (с 2005 г. по настоящее время), Series 6 (с 2012 г. по настоящее время) и Series 7.О xDrive
Вместо постоянной доли крутящего момента (которой оснащались предыдущие системы) xDrive обеспечивает разделение переменного крутящего момента между передней и задней осями с помощью мокрого многодискового сцепления, расположенного в коробке передач на переднем выходе приводной вал.
Эта конфигурация позволяет системе xDrive модулировать разрыв крутящего момента между передней и задней осью, который обычно делится в соотношении 40:60.
Если система ABS/DSC обнаруживает проскальзывание колес, xDrive может среагировать в течение десятой доли секунды и перераспределить до 100% мощности двигателя на переднюю или заднюю ось. Мокрое сцепление срабатывает быстро, электрически приводимое в действие серводвигателем, кулачковым приводным диском.
xDrive подключается к системам ABS и DSC. Если при включенной или выключенной системе xDrive возникает занос колес или нестабильность рулевого управления, система DSC самостоятельно притормаживает колеса, чтобы восстановить сцепление с дорогой и повысить устойчивость рулевого управления без вмешательства водителя.
Передний и задний дифференциалы автомобилей xDrive представляют собой открытую конструкцию дифференциала, основанную на системе DSC для передачи мощности от скользящего колеса к ведущему колесу.
Для BMW 1985 год ознаменовался началом использования систем полного привода. Первым полноприводным автомобилем был BMW 3 серии. В системе использовалась раздаточная коробка постоянного распределения: 37 % тягового усилия на переднюю ось и 63 % на заднюю ось.
Современная система полного привода, используемая BMW, называется xDrive , установленный на первый автомобиль BMW X5 в 2004 году. В настоящее время эта система присутствует в базовом оснащении моделей X1, X3, X4, X5 и X6 и предлагается в качестве опции для остальных моделей.
Фото: BMW с системой полного привода xDrive
Источник: BMWПолноприводный автомобиль, по сравнению с одноосной системой тяги (спереди или сзади), более устойчив во время движения и обладает на лучше динамические характеристики .Ускорение улучшается, потому что при распределении на все колеса общая сила тяги выше.
Также благодаря контролю тягового усилия на каждой оси улучшается устойчивость во время движения автомобиля.
Фото: система полного привода xDrive
Источник: BMW ) - задний дифференциал
По сравнению с заднеприводным автомобилем, автомобиль xDrive также имеет раздаточную коробку (2), продольный вал (3) и дифференциал (4). Раздаточная коробка делит крутящий момент, возникающий при выходе из коробки передач, между двумя осями автомобиля.
Раздаточные коробки производятся компанией Magna Powertrain. С точки зрения передачи крутящего момента на передний мост существует два варианта раздаточных коробок:
- с шестернями
- с металлической цепью
Вариант со звездочкой (ATC350) используется для оснащения BMW 1 серии до 7 серия. Вариант с металлической цепью (ATC450) устанавливается на модели BMW X.
Фото: Система полного привода BMW xDrive — компоненты коробки передач
Источник: BMW
- вход коробки передач
- выход на задний мост
- выход на передний мост
- электродвигатель управления сцеплением
- многодисковое сцепление
- рычаг включения/выключения сцепления
- промежуточная передача 100 6 насос
Фото: Система полного привода BMW xDrive – Металлическая цепная раздаточная коробка
Источник: BMW
Фото: Система полного привода BMW xDrive – Коробка передач Компоненты трансмиссии
Источник: BMW
- вход коробки передач
- выход на заднюю ось
- выход на переднюю ось
- электродвигатель управления сцеплением
- многодисковое сцепление
- рычаг включения/выключения сцепления
- рычаг привода металлическая цепь кулачок
Принцип работы относительно прост и применим к обоим вариантам раздаточных коробок. Когда сцепление полностью открыто, весь крутящий момент передается на заднюю ось.
Когда сцепление полностью замкнуто и обе оси имеют одинаковую нагрузку, крутящий момент передается между двумя осями в соотношении 50:50.
При разгоне, трогании с места, даже если муфта раздаточной коробки полностью замкнута, задний мост передает больший крутящий момент, так как нагружается более динамично.
Передача крутящего момента двигателя между двумя осями осуществляется автоматически в зависимости от доступного сцепления на каждой оси.
Фото: система полного привода BMW xDrive – передача крутящего момента между двумя осями
Источник: BMW
- вход крутящего момента (от коробки передач)
- выход на заднюю ось
- выход на переднюю ось
Если сцепление полностью замкнуто, крутящий момент распределяется между двумя осями в соответствии с сцеплением каждой оси. При движении по поверхности с низким сцеплением (например, по льду) передача крутящего момента между двумя осями осуществляется следующим образом:
Фото: Движение автомобиля по поверхности с низким сцеплением
Источник: BMW
| Stage | Передняя пара | Крутящий момент задней оси |
| Колеса передней оси на льду (слабое сцепление), а колеса задней оси на асфальте (высокое сцепление) | Очень низкий, близкий к нулю весь доступный крутящий момент двигателя, в зависимости от доступного сцепления | |
| Оба колеса на асфальте | Около половины крутящего момента, в зависимости от доступной нагрузки на ось / сцепления | Около половины крутящего момента, в зависимости от доступной нагрузки на ось / сцепления |
| Колеса переднего моста на асфальте, а колеса заднего моста на льду | Очень большой, может воспринимать весь доступный крутящий момент двигателя, в зависимости от доступного сцепления | Очень низкий, близкий к нулю |
Передача тягового момента между двумя осями происходит практически мгновенно, без уведомления водителя или пассажиров.
Включение и выключение сцепления осуществляется с помощью электродвигателя постоянного тока. Двигатель оснащен датчиком положения на эффекте Холла, который позволяет электронному режиму управления (TCCU) рассчитывать положение сцепления и, таким образом, процент крутящего момента, передаваемого на переднюю ось.
Фото: система полного привода BMW xDrive – детали раздаточной коробки
Источник: BMW
A – рычаги
B – многодисковая муфта
C – масляный насос
Ротор двигателя постоянного тока оснащен кулачком, профиль действует на два рычага. Два рычага разделены набором металлических шариков, что позволяет им вращаться относительно друг друга.
При вращении шарики перемещаются по наклонному профилю, что заставляет рычаги перемещаться в осевом направлении и давить на многодисковое сцепление. При этом два рычага имеют составное движение: одно вращательное, вызванное кулачком, а второе осевое за счет шариков.
Фото: Система полного привода BMW xDrive – многодисковый механизм сцепления/расцепления
Источник: BMW
Электронный режим управления раздаточной коробкой получает управление крутящим моментом от электронной системы контроля устойчивости.
Преимущества переменного распределения крутящего момента между передней и задней осью:
- оптимизация сцепления между двумя осями при выполнении поворота
- повышение устойчивости автомобиля во время движения за счет управления крутящим моментом между двумя осями, требующие вмешательства режима DSC в тормозную систему только в критических условиях.
Система контроля устойчивости автомобиля (DSC) контролирует крутящий момент, передаваемый на переднюю ось. Если система DSC отключена, модуль управления электронной раздаточной коробкой (TCCU) остается активным и использует собственные алгоритмы управления для оптимизации распределения крутящего момента.
Система xDrive вносит значительный вклад в устойчивость автомобиля на поворотах. Управляя крутящим моментом между передней и задней осями, корректируются тенденции избыточной и недостаточной поворачиваемости автомобиля.
Система DSC постоянно отслеживает динамику автомобиля с помощью датчиков скорости вращения колес, датчика продольного ускорения и датчика поворота.